logo

Пользовательского поиска

Monday 16th of July 2018

Мутантный хантингтин изменяет паттерн химической модификации ДНК

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Болезнь Хантингтона
Автор: Administrator   
19.01.2013 18:10

 

Ген, вызывающий болезнь Хантингтона, в наибольшей степени повреждает базальные ганглии, показанные розовым цветом. Базальные ганглии отвечают за множество функций, в том числе контроль над произвольными движениями и формирование навыков и стереотипов поведения.

 

Ген, вызывающий болезнь Хантингтона, в наибольшей степени повреждает базальные ганглии, показанные розовым цветом. Базальные ганглии отвечают за множество функций, в том числе контроль над произвольными движениями и формирование навыков и стереотипов поведения. (Фото: U.S. Food and Drug Administration)

 

 

 

Около 20 лет назад ученые идентифицировали ген, мутация в котором является причиной болезни Хантингтона – фатального нейродегенеративного заболевания, которым только в США страдают около 30000 человек. Мутантная форма этого гена содержит избыточное количество повторов CAG в середине гена, но ученым еще предстоит выяснить, каким образом этот лишний фрагмент вызывает симптомы заболевания.


Новый шаг на пути к ответу на этот вопрос сделан биоинженерами Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), установившими, что кодируемый этим мутантным геном белок. Этот тип модификации, известный как метилирование, определяет, включены или выключены гены в данный момент времени.

По мнению ученых, специфической мишенью мутантной формы этого белка, получившей название хантингтин, являются гены, участвующие в функционировании клеток мозга. Нарушениями в экспрессии этих генов можно объяснить симптомы нейродегенерации, наблюдаемые при болезни Хантингтона, в том числе ранние изменения в когнитивных способностях, считает профессор биологической инженерии MIT Эрнест Френкель (Ernest Frаеnkel), руководитель исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Сейчас лаборатория профессора Френкеля изучает подробности того, как метилирование может вызывать эти симптомы, имея в виду дальнейшую разработку новых методов лечения болезни Хантингтона.

«Если мы сможем выяснить механистические детали того, что является причиной этих изменений в метилировании, нам удастся блокировать этот процесс и восстановить нормальные уровни транскрипции на ранних стадиях заболевания», - говорит профессор Френкель.

Метилирование ДНК оказывает большое влияние на экспрессию генов: метилированные по определенным сайтам гены, как правило, «молчат», так как метильные группы блокируют необходимым для копирования ДНК белкам доступ к генетическим инструкциям. Долгое время ученые считали, что паттерны метилирования ДНК изменяются в период эмбрионального развития, а затем остаются неизменными на протяжении всей взрослой жизни. Однако теперь ясно, что метилирование ДНК важно для многих аспектов нормального функционирования клеток.

Ученые изучили изменения в паттернах метилирования на ранних стадиях болезни Хантингтона в клетках стриатума мышиных эмбрионов. При болезни Хантингтона дегенерация нейронов этой области мозга выражена особенно ярко.

«Самые ранние стадии развития заболевания представляют для нас особый интерес, так как именно с ними мы связываем надежду замедлить или остановить прогрессирование заболевания и дать людям возможность прожить гораздо более долгую и здоровую жизнь», - говорит профессор Френкель. «Маловероятно, что нам удастся обратить вспять уже выраженную дегенерацию».

Адъюнкт-профессор Эрнст Френкель (Ernest Fraenkel), PhD.

 

Адъюнкт-профессор Эрнст Френкель (Ernest Fraenkel), PhD. (Фото: web.mit.edu)

 

 

 

Ученые были удивлены, обнаружив резкие различия в структуре метилирования в клетках с нормальной и мутантной формами хантингтина. Некоторые сайты, не метилированные в здоровых клетках, оказались метилированными, в то время как другие потеряли метильные группы. Многие из претерпевших изменения сайтов находились в областях, регулирующих экспрессию близлежащих генов, необходимых для роста и выживания нейронов.

Установив изменение паттернов метилирования, ученые идентифицировали много белков, которые, как правило, связываются с участками ДНК, в которых происходят эти изменения. Среди них Sox2 и другие известные протеины, регулирующие гены, вовлеченные в нейрональную активность, в том числе определяющие рост нейронов.

По мнению Марка Мелера (Mark Mehler), профессора неврологии Колледжа медицины Альберта Эйнштейна (Albert Einstein College of Medicine), не принимавшего участия в данном исследовании, полученные учеными MIT результаты имеют большое значение для объяснения того, как избыточные повторы ДНК в мутантной форме гена хантингтина могут вызывать заболевание.

«До этой статьи мы фактически не представляли, что делают эти повторы. Это исследование продемонстрировало механизм, посредством которого избыточные повторы могут изменять экспрессию генов».

В настоящее время профессор Френкель и его коллеги изучают, влияет ли хантингтин на другие типы химической модификации ДНК и гистонов – белков, на которые «намотана» молекула ДНК. Вместе они могут приводить к некорректному включению или выключению генов.

Кроме того, работая с мышиными моделями разных стадий болезни Хантингтона, ученые пытаются отследить, как структура метилирования изменяется по мере прогрессирования заболевания.

«Это также дает нам возможность вмешиваться в развитие заболевания и проверять, влияет ли на его прогрессию воздействие на определенные белки», - говорит профессор Френкель.

Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (National Institutes of Health) США.

 

 

По материалам

Possible role for Huntington’s gene discovered

 

© «Мутантный хантингтин изменяет паттерн химической модификации ДНК». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Хантингтона. Письменное разрешение обязательно.

 

Еще о болезни Хантингтона


Степень токсичности хантингтина может определяться белковым составом клетки

Два белка открывают новые перспективы в лечении болезни Хантингтона

На модели болезни Хантингтона временно восстановлена функция нейронов

Носители мутации болезни Хантингтона обладают лучшей способностью к обучению

Накопление хантингтина в клетках крови коррелирует со степенью атрофии мозга

Цинковые пальцы – новый инструмент в борьбе с болезнью Хантингтона

Синтетический митохондриальный антиоксидант подавляет симптомы болезни Хантингтона

Химические «выключатели» для нейродегенеративных заболеваний

Устранить причину, а не симптомы: в шаге от победы над болезнью Хантингтона

Значительный прорыв в области лечения болезни Хантингтона

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday672
mod_vvisit_counterYesterday1045
mod_vvisit_counterThis week1717
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month14128
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4048574

We have: 69 guests, 5 bots online
Your IP: 54.224.103.239
 , 
Today: Июл 16, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.